JP2000060893A - 眼科治療装置 - Google Patents
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- A61F2009/00861—Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
- A61F2009/00863—Retina
Abstract
血管病変の治療ができる眼科治療装置を提供する。 【解決手段】 治療用レーザー光源1と診断用レーザー
光源5からのレーザー光が光偏向素子8及びガルバノミ
ラー13により2次元的に偏向されて眼底16bに照射
され、その眼底像がモニター26に表示される。新生血
管に対して特異的集積性を有する光感受性物質が被検者
に投与され、眼底の蛍光像が観察され、新生血管を含む
部位が特定される。疾患部位を治療するときは、治療用
レーザー光源1が作動され、特定された疾患部位を光ビ
ームが走査するとき、制御回路29並びに光変調器2を
駆動する駆動回路28を介して光ビームの強度が増強さ
れる。この構成では、疾患部位を確実に特定でき、その
部位でレーザー光の光強度を増強できるので、新生血管
のみを確実に壊死または閉塞させることができる。
Description
にレーザー光を使用する眼科治療装置に関する。
新生血管の発現により疾患が進行することが知られてお
り、従来から、新生血管を除去する各種の治療法が試み
られてきた。例えば、外科的に新生血管を取り除く方法
や、レーザー光凝固による方法、また最近ではインター
フェロンを使った薬物療法やエックス線を使った放射線
療法等が試みられている。しかしながら、外科的療法は
侵襲的であり、正常組織も当然傷付けるために視力低下
などの後遺症の問題が残る。また、薬物や放射線による
療法も治癒率が高いとは言えず、後遺症や副作用の問題
が懸念されている。
実な方法とされるが、この方法は光による熱作用によっ
て網膜を焼きつけるために凝固された部分の細胞は壊死
して機能しなくなり、視機能の低下につながるという問
題がある。すなわち、光凝固療法によっては新生血管の
みを凝固することは技術的に不可能に近く、新生血管近
傍の正常細胞も同時に死滅させてしまうという問題があ
った。
定の光感受性物質と照射光の光化学反応を利用した新し
い眼科治療装置を発明して共同出願している(特開平9
−173376)。この眼科治療装置では、眼底カメラ
光学系を利用したレーザー光照射装置が用いられてお
り、まず新生血管に特異的集積性を有する特定の光感受
性物質が被検者に投与され、その投与により新生血管部
に蛍光が現れたときに、蛍光部に合わせてレーザー光を
照射し選択的に新生血管を壊死または閉塞させている。
科治療装置では、光化学反応の原理を応用しているが、
レーザー光は眼底カメラ光学系を介して被検者の眼底に
ある程度広めに照射している。そのため眼底の新生血管
の周辺組織にもレーザー光が照射されることにより、周
辺の正常組織にも障害の出る可能性のあることが分かっ
て来た。また、被検者の疾患部における新生血管の位置
を確認するのに蛍光造影が有効であるが、眼底カメラ光
学系を利用した装置によっては蛍光像の解像力やコント
ラストが診断用には不十分であり、安全なレベルの観察
光強度で疾患部をリアルタイムに拡大観察することも困
難であった。
ためになされたもので、被検眼の眼底をリアルタイムに
拡大観察しつつ治療用のレーザー光を照射することによ
り、正常細胞に影響を与えることなく確実に新生血管病
変の治療ができ、その再発も最小限に押さえることが可
能な新規な眼科治療装置を提供することを課題とする。
決するために、レーザー光源からのレーザー光を所定の
光学系を介して被検者の眼底に照射し被検眼の治療を行
う眼科治療装置において、所定の波長のレーザー光を発
生するレーザー光源と、前記レーザー光源からの光ビー
ムを所定の周波数で偏向して眼底を走査するための光走
査手段と、眼底からの反射光または蛍光の強度を検出し
前記光走査手段の走査に応じて眼底の映像情報を出力す
るための出力手段とを備え、新生血管に対して特異的集
積性を有する特定の光感受性物質を被検者に投与して前
記眼底の映像情報に基づき被検眼眼底の新生血管部を含
む部位を特定し、その特定された部位にレーザー光源か
らの光ビームを照射して光感受性物質とレーザー光の光
化学反応により新生血管を壊死または閉塞させる構成を
採用した。
ーザー光を所定の光学系を介して被検者の眼底に照射し
被検眼の治療を行う眼科治療装置において、所定の波長
のレーザー光を発生するレーザー光源と、前記レーザー
光源からの光ビームを所定の周波数で偏向して眼底を走
査するための光走査手段と、眼底からの反射光または蛍
光の強度を検出し前記光走査手段の走査に応じて眼底の
映像情報を出力するための出力手段と、新生血管に対し
て特異的集積性を有する特定の光感受性物質を被検者に
投与した後の映像情報に基づき被検眼眼底の新生血管部
を含む部位を特定する手段と、前記特定された部位を光
ビームが走査するとき光ビームの強度を増強する手段と
を有する構成も採用している。
性を有する特定の光感受性物質を被検者に投与して、前
記光感受性物質が新生血管に特異的に集積した後、走査
型レーザー検眼鏡を用いて治療用レーザー光を照射する
ことを基本としている。本発明によれば、走査型レーザ
ー検眼鏡と治療用の高出力レーザー装置とを合体させる
ことにより、被検眼の眼底像をTVモニター上に拡大観
察しながら治療用レーザー光の照準を新生血管の位置に
正確に合わせることが可能になり、従来の眼底カメラ光
学系を用いた場合よりもレーザー光の周辺組織に与える
影響を低く抑えることができ、より確実かつ容易な新生
血管病変の治療が可能になる。
付図面を参照して詳細に説明する。
構成を示している。図1において符号1で示すものは、
例えば波長670nm、出力数百mW程度の赤色の光ビ
ームを発生する治療用の高出力半導体レーザーである。
レーザー光源1からの治療用光ビームは、光変調器2を
通過して光ビームの強度が任意に可変制御される。光変
調器2を通過した光ビームは、光コネクタ3aを介して
光ファイバー3に入射して伝達され、光ファイバー出射
端の光コネクタ3bより射出される。ここで、光ファイ
バー3は、例えばコア径が50〜200μm程度のマル
チモード光ファイバーであり、高出力のレーザー光を損
失少なく効率的に伝達するものである。図1において
は、光ファイバー3を介して治療用レーザー光源部
(a)と、以下で述べる走査型レーザー検眼鏡(b)が
結合され、これが点線で分けて図示されている。
レンズ4を介して平行光束となり、診断用の低出力レー
ザー光源5からの光ビームと、ビームスプリッター6に
よって光路が合成される。レーザー光源5は、例えばレ
ーザー光源1と同一の波長の670nm、出力数mW程
度の光ビームを発する小形の半導体レーザーであり、蛍
光診断用として使用される。レーザー光源1と5は、そ
れぞれ独立してON/OFFの制御が可能であり、必要
に応じて診断用と治療用にレーザー光を選択して使用す
ることができる。また、ビームスプリッター6は、例え
ば反射率30%、透過率70%程度の特性を有するもの
で、治療用の高出力レーザー光をなるべく損失少なく伝
達できる様にしたものである。
長の複数のレーザー光源を備えて光路をダイクロイック
ミラー等で合成する構成も可能である。例えば、可視光
による眼底部画像あるいは蛍光診断用の画像を形成する
ための波長670nmのレーザー光源と、赤外光あるい
は赤外蛍光による眼底部画像を形成するための波長78
0nmのレーザー光源とを備えて合成する構成も可能で
あるが、図1では、簡略化して診断用に一つのレーザー
光源5のみを示している。
光ビームは、レンズ7を介して光ビームの形状が例えば
矩形状に補正されて、それに続く光偏向素子8の入射開
口に入射する。光偏向素子8は、例えばTeO2(二酸
化テルル)等の光学結晶を用いた超音波光偏向素子(Ac
ousto-Optic Deflector:AOD)であり、超音波による
光の回折原理に従って、レーザー光源1及び/または5
からの光ビームを高速に偏向走査するものである。その
走査周波数は、例えばNTSC方式の標準TV走査の水
平方向走査に対応した15.75kHzに選ばれてい
る。光ビームの高速走査手段としては、AODの代わり
に例えば、共振振動型の高速偏向ミラーや回転多面鏡
(ポリゴンミラー)等を使用することも当然可能であ
る。一応、図1においては超音波光偏向素子(AOD)
8が使用されているとして説明を行う。超音波光偏向素
子8によって、1次元的に高速走査された光ビームは、
複数のシリンドリカルレンズ等を含むレンズユニット9
を通過して、光ビームの形状が円形状に補正される。
ームスプリッター10で反射され、リレーレンズ11と
凹面ミラー12を介して、ガルバノメーター13Mに装
着されたミラー(ガルバノミラー)13で反射して走査
される。リレーレンズ11は、光ビームのレンズ表面で
の反射光が検出系に混入してフレアーを生ずるのを避け
るために、光軸より少し傾けて設置されている。ガルバ
ノミラー13は、例えば標準のTV走査の垂直方向走査
に対応した60Hzの走査周波数で、光ビームを超音波
光偏向素子8による走査方向とは直交する方向に低速に
偏向走査するためのものである。超音波光偏向素子8と
ガルバノミラー13によって2次元的に走査されたレー
ザー光のラスターは、平面ミラー14と凹面ミラー15
で反射され、被検眼16の瞳16aを介して眼底16b
に照射される。
は蛍光等は、被検眼への投光の光ビームとは逆方向に、
凹面ミラー15、平面ミラー14、ガルバノミラー1
3、凹面ミラー12、リレーレンズ11を介して導か
れ、ビームスプリッター10を通過する。被検眼からの
反射光や蛍光は、ビームスプリッター10の後ろに配置
された角膜反射除去用の黒点17と、フィルター18を
通過し、レンズ19、共焦点開口20と、レンズ21を
介して、光電子増倍管またはアバランシェフォトダイオ
ード等の高感度の光検出器22によって検出される。フ
ィルター18はシャープカットフィルターであり、被検
者に特定の光感受性物質、例えば、腫瘍親和性を有する
ポルフィリン系の化学物質、一例としてATX−S10
(東洋薄荷工業社製)等の薬剤を静脈内注射して投与し
ておき、波長670nmのレーザー励起光によって発生
する700nm近傍の蛍光を検出するためのものであ
る。また共焦点開口20は、被検眼を含む光学系におけ
る不要散乱光の影響を排除する役割を果たし、光検出器
22からは被検眼の眼底像を表示するための高コントラ
ストの映像信号がビデオレートで出力される。
に電気的な制御系統を示したものである。治療用の高出
力半導体レーザー光源1からの光ビームは、光変調器2
によって所定の強度変調が行われ、光ファイバー3を介
して、既に図1において説明した様な走査型レーザー検
眼鏡の光学系に導かれる。図2において、光ファイバー
3からの治療用光ビームは、ビームスプリッター6の部
分で、診断用の低出力レーザー光源5からの光ビームと
合成され、それぞれの光ビームは、超音波光偏向素子8
と、ガルバノミラー13によって2次元的に偏向走査さ
れ、被検眼16の眼底16bに照射される。
被検者に光感受性物質を投与した後に検出される蛍光等
は、高感度の光検出器22でその光強度が捉えられ、信
号処理回路23で処理される。走査型光学系における光
偏向素子8とガルバノミラー13は、それぞれの偏向動
作を行うための光偏向器駆動回路24によって制御され
ており、駆動回路24は、同期信号発生器25からの同
期信号によって制御されている。この時、光走査手段
(光偏向素子8、及びガルバノミラー13)の走査周波
数を、例えば15.75kHzと60Hzに選んでおけ
ば、信号処理回路23からの出力信号はそのままNTS
C方式の標準TV走査に対応したビデオ映像信号とな
る。従って、信号処理回路23からの出力信号を、周辺
装置(c)として図示されたTVモニター等の画像表示
装置26に映像信号として供給することによって、TV
モニター上には、被検眼16の眼底像が映像情報として
リアルタイムに表示される。なお、TVモニターへの映
像信号は、必要に応じてVTRやコンピューター画像記
録装置27等に供給して、眼底の画像を動画または静止
画として記録することも当然可能である。
の光ビームは光変調器2によって強度変調されるが、光
変調器2はそれに対応した駆動回路28と治療用レーザ
ー制御回路29によって制御されている。治療用のレー
ザー光の光強度や照射位置等は、マウスやキーボード等
の入力装置30によって制御される。すなわち、被検者
に光感受性物質を投与(静脈注射)した後、眼底の診断
を行う際には、本発明装置における治療用の高出力半導
体レーザー光源1を停止させておく。そして、診断用の
低出力半導体レーザー光源5からの光ビームを用いて通
常の眼底画像観察と光感受性物質に基づく蛍光画像観察
を行い、被検眼の疾患部位に発生した新生血管の位置の
観察確認を行う。このとき、新生血管を含む治療すべき
部位を画面上でマウスなどの入力装置30で特定するこ
とによりその部位の座標位置を制御回路29に設けたメ
モリ(不図示)に記憶させておく。次に、治療用の高出
力半導体レーザー1を発振させ、先に観察確認した画像
情報に基づき、レーザー光源1からの光強度を走査手段
(8、13)の走査に応じて眼底の所定の部位で、すな
わち、指定ないし特定した座標位置で強める様に制御回
路29を制御する。
の制御をモニター画面上の様子として簡易的に説明した
ものである。図3は、既に図1と図2で説明した診断用
の低出力レーザー光源5からの光ビームを走査して眼底
観察した場合に、画像表示装置(TVモニター)26に
リアルタイムに表示される眼底画像を示している。図3
において、符号31で示すものは眼底の乳頭部、符号3
2で示すものは黄斑部であり、乳頭部31から黄斑部3
2にかけて太い血管33が伸びていることを模式的に示
している。この例では、所定の眼底疾患により符号34
で示される部位に新生血管が生じて、そこが治療の対象
であると仮定する。
投与後に眼底画像を観察して、例えば符号35で示され
る走査領域で治療用レーザー光源1からの光強度を強め
る様に制御を行えば、新生血管に蓄積した光感受性物質
とレーザー光との光化学反応により、新生血管を効果的
に壊死または閉塞させることができる。治療のための走
査領域35は、図3の例では長方形の形状を想定した
が、それ以外にも疾患部位の形状に応じて楕円形や任意
の形状等に設定することは、治療用のレーザー制御回路
29(図2)のコンピューター制御によって容易に可能
である。この時、眼底画像をTVモニター上に拡大観察
しながら治療用レーザー光の照射面積を必要最低限に設
定することで、黄斑部近傍の際どい部位の治療を行うこ
とも可能であり、光感受性物質の新生血管への集積作用
ともあいまって、眼底の正常な組織細胞に与える影響を
最小限に抑えて治療することができる。
いて、患者の新生血管病変の治療を行なう際の手順を、
簡易的にフローチャートで示したものである。図4にお
いて、まずステップ101で、走査型レーザー検眼鏡部
(b)と治療用レーザー光源部(a)、及びTVモニタ
ーやVTR等とその他周辺機器部(c)の電源を必要に
応じて投入する。
性物質を投与して、ステップ103で、走査型レーザー
検眼鏡を用いて被検者の眼底の観察を行なう。この時必
要に応じて、通常の反射像として眼底を観察したり(ス
テップ104)、またはバリアーフィルターを挿入して
蛍光像を観察すること(ステップ105,106)が行
なわれる。これらの眼底観察を通じて、ステップ107
で被検者の眼底における疾患部位(新生血管の位置3
4)の確認を行ない、高出力のレーザー光を照射すべき
部位(エリア)35を考察する。
ザー検眼鏡のモニター26の画像上でレーザー治療すべ
き位置座標の確認と指定を行なう。これは、例えばマウ
スなどの入力装置30で図3の治療しようとする新生血
管を含む部位35を指定することにより行なわれる。こ
のようにしてモニター上で拡大観察された眼底像に対し
て部位を指定することが可能になる。
度の増強照射の動作を行なう。これは、同期信号発生器
25で駆動される走査手段8、13により光ビームが上
記特定された部位35を走査するとき制御回路29を介
して駆動回路28を駆動し、光変調器2によりレーザー
光源1からのレーザー光を強度変調して増強することに
より行なわれる。
位置に精度良く治療用レーザー光を照射することが可能
となり、一回の治療処置が終了する。これらステップ1
01〜109により説明された診断と治療の手順は、治
療すべき疾患の種類と処置の必要性に応じて、部分的に
何度か繰り返して行うことも効果的である。これが、ス
テップ109から103への戻りにより示されている。
ザー光源1、5を使用しているが、例えば、レーザー光
源5を省略することもできる。この場合には、疾患部位
35を診断により特定するまで並びに疾患部位を特定
後、該部位を照射治療する以外はレーザー光源の光強度
は弱い強度に変調され、一方治療用に疾患部位35の領
域を照射するときは、上述したようにレーザー光強度が
増強される。
レーザー光で照射治療する場合に、レーザー走査は診断
用画像の観察と同期して行われることを想定したが、例
えば、光偏向器の走査角度を可変にすることで、疾患部
位35の部分をより効果的に治療することもできる。こ
れは、例えば、治療時に光偏向素子8とガルバノミラー
13の走査角度を狭めて、疾患部位35の近傍領域を集
中的にマイクロスキャンするような制御を行うことで容
易に実現可能である。
構成要素に基づき、説明を行ったが、本発明が、その請
求範囲に記載された技術概念を逸脱することなく、種々
の改変可能な実用方式をも包含するものであることは言
うまでもない。
光強度のレーザー光を走査して被検者の眼底を照射し、
眼底からの反射光または蛍光を捉えることによって、解
像力の高い眼底画像をリアルタイムに拡大観察すること
が可能であり、特に、光感受性物質を被検者に投与した
後、レーザー走査型光学系によって蛍光検出すること
で、非常にコントラストの高い蛍光眼底像を観察できる
ために、新生血管を含む疾患部位の確実な診断並びに特
定が可能になる。
増強できるので、新生血管に特異的集積性のある光感受
性物質とレーザー光との光化学反応に基づき、新生血管
のみを確実に壊死または閉塞させることができる。この
ように、正常細胞に与える影響を最小限に抑えて、視機
能の低下を最小限に抑えるとともに、レーザー治療の後
遺症の心配も少なく疾患を効果的にしかも確実に治療で
きるという点で、眼底の新生血管病変を有する患者にと
って大きな福音となり得る極めて画期的な眼科治療装置
を実現することが可能になる。
した構成図である。
した構成図である。
である。
ャート図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 レーザー光源からのレーザー光を所定の
光学系を介して被検者の眼底に照射し被検眼の治療を行
う眼科治療装置において、 所定の波長のレーザー光を発生するレーザー光源と、 前記レーザー光源からの光ビームを所定の周波数で偏向
して眼底を走査するための光走査手段と、 眼底からの反射光または蛍光の強度を検出し前記光走査
手段の走査に応じて眼底の映像情報を出力するための出
力手段とを備え、 新生血管に対して特異的集積性を有する特定の光感受性
物質を被検者に投与して前記眼底の映像情報に基づき被
検眼眼底の新生血管部を含む部位を特定し、その特定さ
れた部位にレーザー光源からの光ビームを照射して光感
受性物質とレーザー光の光化学反応により新生血管を壊
死または閉塞させることを特徴とする眼科治療装置。 - 【請求項2】 前記レーザー光源は、低出力及び高出力
レーザー光源から構成され、部位が特定されるまでは、
低出力レーザー光源が用いられ、特定された部位に治療
のために照射を行なうときは、高出力レーザー光源が用
いられることを特徴とする請求項1に記載の眼科治療装
置。 - 【請求項3】 レーザー光源からのレーザー光を所定の
光学系を介して被検者の眼底に照射し被検眼の治療を行
う眼科治療装置において、 所定の波長のレーザー光を発生するレーザー光源と、 前記レーザー光源からの光ビームを所定の周波数で偏向
して眼底を走査するための光走査手段と、 眼底からの反射光または蛍光の強度を検出し前記光走査
手段の走査に応じて眼底の映像情報を出力するための出
力手段と、 新生血管に対して特異的集積性を有する特定の光感受性
物質を被検者に投与した後の映像情報に基づき被検眼眼
底の新生血管部を含む部位を特定する手段と、 前記特定された部位を光ビームが走査するとき光ビーム
の強度を増強する手段と、 を有することを特徴とする眼科治療装置。 - 【請求項4】 前記レーザー光源は一つであり、部位を
特定するまで並びに特定された部位を治療のために照射
する以外は弱い強度に変調されることを特徴とする請求
項3に記載の眼科治療装置。 - 【請求項5】 前記レーザー光源は、低出力及び高出力
レーザー光源から構成され、部位が特定されるまでは、
低出力レーザー光源が用いられ、特定された部位の治療
を行なうときには、高出力レーザー光源が用いられ該部
位に照射を行なうとき以外は光ビームの強度が弱められ
ることを特徴とする請求項3に記載の眼科治療装置。 - 【請求項6】 前記光走査手段は、レーザー光源からの
光ビームを2次元的に走査して眼底を照射することを特
徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の眼科治
療装置。 - 【請求項7】 前記出力手段は、レーザー光源からの光
ビームの波長を阻止する所定のバリアーフィルターを介
して、前記光感受性物質から発する蛍光により得られる
映像情報を出力することを特徴とする請求項1から6ま
でのいずれか1項に記載の眼科治療装置。 - 【請求項8】 前記光感受性物質は、腫瘍親和性を有す
るポルフィリン系の化学物質であることを特徴とする請
求項1から7のいずれか1項に記載の眼科治療装置。
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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